Monohybrydyzm w tym, co składa się i rozwiązuje ćwiczenia



The monohybrydyzm Odnosi się do skrzyżowania dwóch osób, które różnią się tylko jedną cechą. Podobnie, gdy krzyżujemy osoby tego samego gatunku i badając dziedzictwo jednej cechy, mówimy o monohybrydyzmie.

Krzyże monohybrydowe mają na celu zbadanie genetycznych podstaw znaków, które są określone przez pojedynczy gen. Wzory dziedziczenia tego typu krzyżowania zostały opisane przez Gregora Mendla (1822-1884), bohatera ikonicznego w dziedzinie biologii i znanego jako ojciec genetyki.

Na podstawie jego pracy z roślinami grochu (Pisum sativum), Gregor Mendel przedstawił swoje dobrze znane prawa. Pierwsze prawo Mendla wyjaśnia przejścia jednobiegunowe.

Indeks

  • 1 Z czego się składa??
    • 1.1 Pierwsze prawo Mendla
    • 1.2 Pole Punnett
  • 2 rozwiązane ćwiczenia
    • 2.1 Pierwsze ćwiczenie
    • 2.2 Drugie ćwiczenie
    • 2.3 Trzecie ćwiczenie
    • 2.4 Czwarte ćwiczenie
  • 3 Wyjątki od pierwszej ustawy
  • 4 odniesienia

Z czego to się składa??

Jak wspomniano powyżej, skrzyżowania monohybrydowe są wyjaśnione w pierwszym prawie Mendla, które opisano poniżej:

Pierwsze prawo Mendla

W organizmach płciowych istnieją pary alleli lub par homologicznych chromosomów, które są rozdzielane podczas tworzenia gamet. Każda gameta otrzymuje tylko jednego członka wspomnianej pary. Prawo to znane jest jako „prawo segregacji”.

Innymi słowy, mejoza zapewnia, że ​​każda gameta zawiera ściśle jedną parę alleli (warianty lub różne formy genu) i jest równie prawdopodobne, że gameta zawiera dowolną z form genu.

Mendel zdołał wypowiedzieć to prawo, wykonując krzyże czystych ras roślin grochu. Mendel śledził dziedziczenie kilku par kontrastujących cech (fioletowe kwiaty w porównaniu z białymi kwiatami, zielone nasiona w porównaniu do żółtych nasion, długie łodygi w porównaniu z krótkimi łodygami) przez kilka pokoleń.

W tych krzyżach Mendel liczył potomków każdego pokolenia, osiągając w ten sposób proporcje jednostek. Prace Mendla przyniosły solidne wyniki, ponieważ pracował ze znaczną liczbą osób, około kilku tysięcy.

Na przykład w jednobiegunowych skrzyżowaniach gładkich okrągłych nasion z pomarszczonymi nasionami Mendel uzyskał 5474 gładkich okrągłych nasion i 1850 pomarszczonych nasion.

Podobnie krzyżowanie żółtych nasion z zielonymi nasionami daje liczbę 6022 żółtych nasion i 2001 zielonych nasion, co daje wyraźny wzór 3: 1.

Jednym z najważniejszych wniosków z tego eksperymentu było postulowanie istnienia oddzielnych cząstek, które są przekazywane z rodziców na dzieci. Obecnie te cząstki dziedziczenia nazywane są genami.

Skrzynka Punnett

To zdjęcie zostało użyte po raz pierwszy przez genetyka Reginalda Punnetta. Jest to graficzna reprezentacja gamet osobników i wszystkich możliwych genotypów, które mogą wynikać z krzyżowania się zainteresowania. Jest to prosta i szybka metoda rozwiązywania skrzyżowań. 

Rozwiązane ćwiczenia

Pierwsze ćwiczenie

W muszce owocowej (Drosophila melanogaster) szary kolor ciała jest dominujący (D) nad kolorem czarnym (d). Jeśli genetyk skrzyżuje homozygotyczną dominantę (DD) i recesywną homozygotę (dd), jaka będzie pierwsza generacja jednostek??

Odpowiedz

Dominujący homozygotyczny osobnik wytwarza tylko gamety D, podczas gdy recesywna homozygota wytwarza również jeden rodzaj gamet, ale w ich przypadku są one d.

Po zapłodnieniu wszystkie utworzone zygoty będą miały genotyp Dd. Jeśli chodzi o fenotyp, wszystkie osobniki będą szare, ponieważ D jest genem dominującym i maskuje obecność d w zygocie.

Podsumowując, mamy 100% osobników F1 będą szare.

Drugie ćwiczenie

Jakie proporcje wynikają z przekroczenia pierwszej generacji much z pierwszego ćwiczenia?

Odpowiedz

Jak udało nam się wydedukować, muchy F1 posiadają genotyp Dd. Wszystkie uzyskane osobniki są heterozygotyczne dla tego pierwiastka.

Każda osoba może wygenerować gamety D i d. W takim przypadku ćwiczenie można rozwiązać za pomocą pola Punnett:

W drugiej generacji muchy ponownie pojawiają się cechy rodzicielskie (muchy z czarnym ciałem), które wydawały się „zgubić” w pierwszym pokoleniu.

Uzyskaliśmy 25% much z homozygotycznym dominującym genotypem (DD), którego fenotyp jest szarym ciałem; 50% osobników heterozygotycznych (Dd), w których fenotyp jest również szary; i kolejne 25% homozygotycznych recesywnych (dd) osobników z czarnym ciałem.

Jeśli chcemy to zobaczyć pod względem proporcji, krzyżowanie heterozygot prowadzi do 3 szarych osobników w porównaniu do 1 czarnych osobników (3: 1).

Trzecie ćwiczenie

W niektórych odmianach srebra tropikalnego można wyróżnić liście cętkowane i liście gładkie (bez motyli, jednokolorowe).

Załóżmy, że botanik przecina te odmiany. Rośliny pochodzące z pierwszego skrzyżowania mogły się samozapłodnić. Rezultatem drugiej generacji było 240 roślin o nakrapianych liściach i 80 roślinach o gładkich liściach. Jaki był fenotyp pierwszej generacji?

Odpowiedz

Kluczem do rozwiązania tego ćwiczenia jest pobranie liczb i przeniesienie ich do proporcji, dzieląc liczby w następujący sposób: 80/80 = 1 i 240/80 = 3.

Świadczy o tym wzór 3: 1, łatwo jest stwierdzić, że osobniki, które dały początek drugiej generacji, były heterozygotyczne, a fenotypowo posiadały plamiste liście.

Czwarte ćwiczenie

Grupa biologów bada kolor sierści królików gatunku Oryctolagus cuniculus. Najwyraźniej kolor futra jest określony przez locus z dwoma allelami, A i a. Allel A jest dominujący, a a recesywny.

Jaki genotyp będą miały osobniki wynikające z krzyżowania homozygotycznej recesywnej osoby (aa) i heterozygoty (Aa)??

Odpowiedz

Metodologia do rozwiązania tego problemu polega na zaimplementowaniu pola Punnett. Homozygotyczne osobniki recesywne wytwarzają tylko gamety a, podczas gdy heterozygota wytwarza gamety A i a. Graficznie wygląda to tak:

Dlatego możemy stwierdzić, że 50% osób będzie heterozygotycznych (Aa), a pozostałe 50% będzie homozygotycznych recesywnych (aa).

Wyjątki od pierwszego prawa

Istnieją pewne systemy genetyczne, w których heterozygotyczne osobniki nie wytwarzają równych proporcji dwóch różnych alleli w swoich gametach, jak przewidują wcześniej opisane proporcje mendlowskie..

Zjawisko to znane jest jako zniekształcenie w segregacji (lub napęd mejotyczny). Przykładem tego są egoistyczne geny, które interweniują w funkcji innych genów dążących do zwiększenia ich częstotliwości. Zauważ, że element egoistyczny może zmniejszyć biologiczną skuteczność osoby, która go nosi.

W heterozygocie element egoistyczny oddziałuje z normalnym elementem. Samolubny wariant może zniszczyć normalne lub utrudnić jego funkcjonowanie. Jedną z bezpośrednich konsekwencji jest naruszenie pierwszego prawa Mendla.

Referencje

  1. Barrows, E. M. (2000). Odniesienie do zachowań zwierząt: słownik zachowań zwierząt, ekologii i ewolucji. Naciśnij CRC.
  2. Elston, R.C., Olson, J.M. i Palmer, L. (2002). Genetyka biostatystyczna i epidemiologia genetyczna. John Wiley & Sons.
  3. Hedrick, P. (2005). Genetyka populacji. Trzecia edycja. Wydawcy Jones i Bartlett.
  4. Montenegro, R. (2001). Biologia ewolucyjna człowieka. Narodowy Uniwersytet w Kordobie.
  5. Subirana, J. C. (1983). Dydaktyka genetyki. Edicions Universitat Barcelona.
  6. Thomas, A. (2015). Przedstawiamy genetykę. Druga edycja. Garland Sciencie, Taylor & Francis Group.